Modelling and Reasoning with Software Product Lines with Design Choices

Abstract

Les gammes de produits logiciels (Software Product Lines)(SPLs) permettent de gérer la variabilité qui apparaît dans les familles de modèles logiciels connexes en raison des variations des besoins des clients. Durant la conception de leurs modifications, les ingénieurs doivent considérer plusieurs conceptions de SPLs alternatives. Cependant, sans informations complètes sur les exigences de qualité souhaitées pour le SPL final, les ingénieurs sont confrontés à une incertitude quant au choix de la conception appropriée. Les formalismes et techniques existants ne conviennent pas à la modélisation et au raisonnement sur l'espace à deux dimensions défini par la variabilité et les choix conceptuels. Nous proposons une approche pour modéliser l'incertitude de conception dans les SPLs et, pour analyser et comprendre l'impact des choix conceptuels sur la qualité des SPLs, exprimé comme des propriétés. Nous définissons formellement les Gammes de produits logiciels avec des choix conceptuels (SPLDCs)(Software Product Lines with Design Choices) et nous décrivons une procédure pour les analyser et fournir une rétroaction appropriée aux ingénieurs basée sur l'ordre partiel des catégories de propriétés de SPLDC. Nous illustrons l'applicabilité de notre approche en utilisant un exemple entirément élaboré qui montre le type de rétroactions nuancées nécessaire pour des analyses significatives des SPLs en présence de choix conceptuels. Pour évaluer l’évolutivité de notre approche, nous utilisons notre approche sur de nombreux SPLDC et enregistrer des temps d'exécution.

Software product lines (SPLs) allow managing the variability that arises in families of related software models due to varying customer needs. While designing changes to them, engineers need to consider many alternative SPL designs. However, without complete information about the desired quality requirements of the final SPL, engineers face uncertainty about how to make the appropriate design choices. Existing formalisms and techniques are not well suited to modelling and reasoning about the two dimensional space defined by variability and design choices. We propose an approach for modelling design uncertainty in SPLs and for analyzing and understanding the impact of design choices in the quality of SPLs, expressed as properties. We formally define Software Product Lines with Design Choices (SPLDCs) and outline a procedure for analyzing them and providing appropriate feedback to engineers, based on the partial order of SPLDC property categories. We illustrate the applicability of our approach using a fully worked out example, that shows the kind of nuanced feedback necessary for meaningful analysis of SPLs in the presence of design choices. To evaluate the scalability of our approach we use our approach over many SPLDCs and record runtimes.